SINAMICS G130 變頻調速柜內置單元，框架型號 FX 和 HX
SINAMICS G130 變頻器是一款變頻裝置，可以非常靈活地與相關選件組合，集成到客戶機柜中或直接集成到機器設備內。
SINAMICS G130 變頻調速柜的電壓和功率范圍：
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線路電壓 |
功耗 |
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380 ... 480 V 3 AC |
110 ... 560 kW |
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500 ... 600 V 3 AC |
110 ... 560 kW |
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660 ... 690 V 3 AC |
75 ... 800 kW |
可以用大量附加電氣部件對驅動系統(tǒng)進行優(yōu)化以滿足特定應用要求。組態(tài)和調試工作因預定義接口而被大大簡化。
無編碼器矢量控制的控制精度適合絕大多數(shù)應用，即，無需額外的實際轉速值編碼器。
但，SINAMICS G130 變頻調速柜配有編碼器評估單元，以適應由于工廠原因需要編碼器的應用場合。
控制單元、電源模板和其它有源 SINAMICS 部件之間的通訊通過 DRIVE-CliQ（變頻調速柜的內部接口）進行。通過具有各種預組裝電纜長度的 DRIVE-CLiQ 連接，可以快速形成一個完整的變頻器系統(tǒng)。
為了與過程控制系統(tǒng)通信，CU320-2 控制單元標配有 PROFIBUS 或 PROFINET 接口。該接口也可通過數(shù)字量和模擬量輸入和輸出進行擴展。為此，可使用 TM31 端子模塊和 TB30 端子擴展板。為了能夠通過 CANopen 或 EtherNet/IP 進行通信，也可安裝附加擴展板卡。
變速驅動器適用于涉及運動、傳送、泵送或對固體、液體或氣體進行壓縮的所有應用。
主要應用包括：
SINAMICS G130 變頻調速柜內置單元為機器制造商和工廠建設者提供了一種模塊化傳動系統(tǒng)，可根據(jù)具體應用進行量身定制。
SINAMICS G130 變頻調速柜內置單元主要包括以下模塊化獨立組件：
它們可以分開，也可以組合進同一個裝置中。電源模板上有一個用于控制單元的插槽。
變頻裝置配有與控制單元相連的一根 DRIVE-CLiQ 通信電纜和一根 24 V 電源電纜。這些電纜經(jīng)過預組裝，可用于安裝變頻裝置中的控制單元。如果這兩個單元分開安裝，那么必須訂購適當長度的電纜。
AOP30 增強型操作面板和數(shù)值型 BOP20 精簡操作面板可用于調試和本地操作。
通過端子排上或采用 PROFIBUS 或 PROFINET 的 CU320 2 控制單元上的預定義接口，可更方便地進行傳動裝置調試和控制。CU320 2 控制單元的接口可通過插入式 TB30 端子擴展板或 TM31 端子模塊等附加模塊加以補充。
如果與變頻器通信需要使用其它用戶接口，則必須提供外部 24 V 電源。
下面兩個圖可在組裝所需的變頻調速柜組件時提供幫助。第一個圖顯示了 SINAMICS G130 變頻調速柜的設計與具體組件。第二個圖是一個包含各個組件的判定和選型標準的流程圖。
以下變頻器組件標配有噴漆模塊：
部件涂層可保護 SMD 組件中的敏感元件免受有害氣體、粉塵和濕氣的腐蝕。
為了達到最高的抗環(huán)境影響水平，變頻裝置的所有銅母排都鍍鎳。裸銅接頭無需清潔即用于連接。
CU320-2 控制單元上標配的 PROFIBUS 或 PROFINET 通信接口可用作與控制器連接的用戶接口；還提供了以下擴展組件（如 TM31 端子模塊、TB30 端子擴展板和各個模塊）以支持 CANopen or EtherNet/IP 通信。
通過該接口，可將系統(tǒng)連接到上位控制器或連接附加裝置。
要簡化傳動組態(tài)和調試過程，可以將 TM31 端子擴展模塊預先設置為多種出廠設置。
有關詳細資料，請參閱《SINAMICS 低壓工程手冊》。
變頻器控制除提供電機和變頻器保護外，還提供了包含轉速和電流控制的高質量矢量控制。
標準軟件功能如下：
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軟件和保護功能 |
說明 |
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設定點參數(shù) |
設定值可在內部或外部進行指定；在內部被定義為固定設定值、電動電位器設定值或點動設定值，在外部則通過通信接口或用戶端子排上的一個模擬量輸入進行定義。內部固定值設定和電動電位器設定可由來自端子接口上的控制命令進行切換或調節(jié)。 |
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電機識別 |
自動電機識別功能，使得調試更快捷，優(yōu)化變頻器的閉環(huán)控制。 |
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斜坡函數(shù)發(fā)生器 |
一個斜坡函數(shù)發(fā)生器具有可獨立調節(jié)的上升和下降時間以及可調的工作周期（極限轉速范圍內的），可實現(xiàn)傳動的平滑加速和減速。這樣，可以避免驅動系統(tǒng)過載，降低對機械部件的應力。為快速停車，還可單獨對下降斜坡進行參數(shù)設定。 |
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Vdc 最大 控制器 |
在 Vdc 最大 控制器可自動防止直流鏈路中出現(xiàn)過電壓，例如設定的下降斜坡過短時。自動延長設定的斜坡下降時間。 |
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Vdc_min 控制 |
通過在一定時間內由機械動能來彌補因輸入電源故障而缺失的能量。只要傳動系統(tǒng)能獲得再生能量，并且不會超過直流母排電壓的關斷閾值，就能保持運行。當在該時間段內，電網(wǎng)電壓一旦恢復后，變頻器就會控制電機再次加速至其設定速度。 |
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自動重啟 1) |
當電源在發(fā)生電源故障后重新恢復時，自動重啟會再次接通驅動器電源，并線性上升到當前轉速設定點。 |
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快速重啟 1) |
捕捉再啟動可將變頻裝置無擾動地連接到正在旋轉的電機上。通過可選的 VSM10 電壓檢測模塊提供的電壓檢測，大型感應電機的捕捉再啟動時間可限制縮短，因為電機無需去磁。 |
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工藝控制器 |
通過" 工藝控制器" 中的功能模塊可實現(xiàn)簡單的工藝控制功能，如液位控制或流量控制。工藝控制器設計為 PID 控制器?？蓪⑽⒎制髑袚Q到控制偏差通道或實際值通道（出廠設置）。P、I 和 D 分量可單獨進行設置。 |
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自由編輯功能塊 |
使用可自由編程的功能塊，可以很容易地讓 SINAMICS G130 裝置實現(xiàn)邏輯和運算功能。這些功能塊可通過操作員面板或 STARTER 調試工具進行編程。 |
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驅動個控制圖 (DCC) |
傳動控制圖 (DCC) 擴展了 SINAMICS G130 的工藝功能。功能塊庫包括眾多控制、算術和邏輯塊以及大量的開環(huán)和閉環(huán)控制功能。方便易用的傳動控制圖 DCC 編輯器可以使得圖形化組態(tài)變得容易，可清晰顯示控制回路結構，并高效地重新利用現(xiàn)有圖形。DCC 是 STARTER 調試工具的附加件 |
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I²t 檢測，用于電機保護 |
使用存儲在變頻調速柜軟件中的電機模型，可以根據(jù)當前轉速和負載計算電機溫度。通過使用電機繞組中的 KTY84 傳感器進行直接溫度檢測，由于還另外考慮到了環(huán)境溫度的影響，溫度的檢測更加精確。 |
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電機溫度測定 |
通過分析 KTY84、PTC 或 PT100 溫度傳感器，可實現(xiàn)電機保護。當連接一個 KTY84 傳感器時，可以設定報警或關斷極限值。若連接的是 PTC 熱敏電阻，則可以對觸發(fā)該熱敏電阻后的系統(tǒng)響應（報警或關斷）進行設定。 |
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電機堵轉保護 |
電機堵轉條件一旦達到，變頻器會立即關斷以防止過載。 |
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基本運行模式 |
可提高傳動系統(tǒng)可用性的特殊變頻器運行模式，例如，在發(fā)生火災時。 |
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旁通 |
通過此電路，可借助于變頻器或直接通過進線電源來運行電機。 |
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制動控制 |
用于控制抱閘的“簡單制動控制”：
用于復雜制動控制的“擴展制動控制”功能模塊，例如，用于電機抱閘和運行抱閘： |
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寫防護 |
通過寫保護來防止意外更改設置參數(shù)（無密碼功能）。 |
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通過專有保護 |
通過專有技術保護對存儲的數(shù)據(jù)加密，例如，保護組態(tài)專有技術并防止更改和復制（通過密碼功能）。 |
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Web 服務器 |
集成的 Web 服務器通過其 Web 頁面提供有關傳動裝置的信息。使用 Internet 瀏覽器并通過不安全傳輸 (http) 或安全傳輸 (https) 來訪問該 Web 服務器。 |
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電源單元保護 |
說明 |
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輸出側接地故障監(jiān)控 |
輸出側接地故障是通過監(jiān)控三相電流來識別，故障時變頻器會停機。 |
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輸出側短路保護 |
可檢測輸出側的短路（例如，變頻器輸出端子上、電機電纜中、電機接線盒內），并關斷變頻器。 |
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熱過載保護 |
在超出過熱閾值時，首先發(fā)出一條警告消息。如果溫度進一步上升，則裝置或者關斷，或者獨立地調整脈沖頻率或輸出電流以降低熱負載。故障原因消除之后（如改善冷卻），就會自動恢復原始工作參數(shù)。 |
1) 出廠設置：未被激活（可被編程）
重要的指令和標準見下表。這些標準和指令都是 SINAMICS G130 變頻調速柜的設計基礎（必須嚴格遵守）以實現(xiàn)在功能上和運行時都安全的電磁兼容性配置。
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歐盟導則 |
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2006/95/EC |
低壓規(guī)程： 與各成員國法律相近似的有關在特定電壓范圍內使用的電氣設備方面的歐洲議會和理事會指令（2006 年 12 月 12 日）。 |
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2006/42/EC |
機器設備導則： 有關機械設備的歐洲議會和理事會指令（2006 年 5 月 17 日），用于修改指令 95/16/EC（修正案） |
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2004/108/EC |
EMC 規(guī)程： 歐洲議會和理事會指令（2004 年 12 月 15 日）用于廢除指令 89/336/EEC，近似于各成員國有關電磁兼容性的法律 |
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歐洲標準 |
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EN ISO 3744 |
聲音 – 測定來自升壓測量的噪聲源聲功率級和聲能量級 – 精度等級 2 的包絡面方法，用于反射平面上大致自由聲場 |
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EN ISO 13849-1 |
機械安全 – 控制系統(tǒng)的安全相關零件產(chǎn)品 第一部分：一般設計原則 (ISO 13849‑1:2006) （取代 EN 954‑1） |
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EN 60146-1-1 |
半導體變流器 - 一般要求和電網(wǎng)換向變流器 第 1-1 部分：基本要求技術規(guī)范 |
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EN 60204-1 |
機器中的電氣設備 第一部分：一般定義 |
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EN 60529 |
由外殼提供的防護等級（IP 代碼） |
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EN 61508-1 |
電氣/電子/可編程電子系統(tǒng)的功能安全 第一部分：一般要求 |
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EN 61800-2 |
可調速電驅動系統(tǒng) 第二部分：一般要求 – 用于測量低壓可調頻率交流電源傳動系統(tǒng)的額定技術數(shù)據(jù) |
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EN 61800-3 |
可調速電驅動系統(tǒng) 第三部分：EMC 產(chǎn)品標準包括特殊的測試程序。 |
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EN 61800-5-1 |
可調速電驅動系統(tǒng) 第五部分：安全要求 第 1 部分：電氣和熱量要求 |
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EN 61800-5-2 |
可調速電驅動系統(tǒng) 第 5-2 部分：安全要求- 功能安全 (IEC IEC 61800‑5‑2:2007) |
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北美標準 |
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UL508A |
工業(yè)控制面板 |
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UL508C |
動力轉換設備 |
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CSA C22.2 No. 14 |
工業(yè)控制設備 |
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認證 |
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cULus, cURus |
由 UL (Underwriters Laboratorieshttp://www.ul.com) 按照 UL 和 CSA 標準進行測試 |
認證標志：（參見“認證”）
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一般技術數(shù)據(jù) |
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電氣數(shù)據(jù) |
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輸入電壓和功率范圍 |
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進線系統(tǒng)配置 |
接地 TN/TT 系統(tǒng)或未接地 IT 系統(tǒng)（不允許在 690 V 進線電源中使用接地導線） |
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電源頻率 |
47 ... 63 Hz |
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輸出頻率 |
0 ... 550 Hz1) |
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輸入功率因數(shù) |
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> 0.96 |
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0.75 ... 0.93 |
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能效 |
> 98% |
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過電壓類別 |
III 符合標準 EN 61800‑5‑1 |
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額定短路電流 根據(jù) IEC，與指定的熔斷器結合使用 |
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65 kA |
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84 kA |
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170 kA |
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200 kA |
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額定短路電流 SCCR 額定短路電流根據(jù) UL508C（最高 600 V），結合使用規(guī)定的熔斷器或斷路器 |
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65 kA |
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84 kA |
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170 kA |
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200 kA |
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控制方法 |
帶或不帶編碼器的矢量控制或 V/f 控制 |
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固定速度 |
15 個固定速度加 1 個最小速度，可以參數(shù)化 |
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可跳過的速度范圍 |
4 個，可參數(shù)化 |
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設定值分辨率 |
0.001 rpm 數(shù)字量 12 位模擬量 |
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制動操作 |
通過附加制動模板和制動電阻 |
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機械數(shù)據(jù) |
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防護等級 |
IP00 或 IP20，取決于型號 |
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防護等級 |
I 符合標準 EN 61800‑5‑1 |
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沖擊危險保護 |
EN 50274 / BGV A3，用于預定用途時 |
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冷卻方式 |
強制空冷 AF，符合標準 EN 60146 |
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工作環(huán)境條件 |
儲存 |
運輸 |
運行 |
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環(huán)境溫度 |
-25 ... +55 °C |
‑25 ... +70 °C 從 ‑40 °C 起，24 小時 |
0 ... +40 °C 超過 +55 °C 參見降額數(shù)據(jù) |
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相對濕度 （不允許出現(xiàn)冷凝） |
5 ... 95% |
5 ... 95% |
5 ... 95% |
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根據(jù) 1K4 符合標準 EN 60721‑3‑1 |
根據(jù) 2K3 符合標準 EN 60721‑3‑2 |
根據(jù) 3K3 符合標準 EN 60721‑3‑3 |
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環(huán)境等級/有害化學物質 |
根據(jù) 1C2 符合標準 EN 60721‑3‑1 |
根據(jù) 2C2 符合標準 EN 60721‑3‑2 |
根據(jù) 3C2 符合標準 EN 60721‑3‑3 |
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有機體/生物體影響因素 |
根據(jù) 1B1 符合標準 EN 60721‑3‑1 |
根據(jù) 2B1 符合標準 EN 60721‑3‑2 |
根據(jù) 3B1 符合標準 EN 60721‑3‑3 |
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污染等級 |
2 符合標準 EN 61800‑5‑1 |
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安裝海拔高度 |
2000m 以下，無降額運行； 2000m 以上，參見降額數(shù)據(jù) |
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機械穩(wěn)定性 |
儲存 |
運輸 |
運行 |
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振動載荷 |
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1.5 mm 5 ... 9 Hz 時 |
3.1 mm5 ... 9 Hz 時 |
0.075 mm，10 ... 58 Hz 時 |
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5 m/s2 > 9 ... 200 Hz 時 |
10 m/s2 > 9 ... 200 Hz 時 |
10 m/s2 > 58 … 200 Hz 時 |
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根據(jù) 1M2 符合標準 EN 60721‑3‑1 |
根據(jù) 2M2 符合標準 EN 60721‑3‑2 |
– |
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沖擊載荷 |
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40 m/s2用于 22 ms |
100 m/s2用于 11 ms |
100 m/s2用于 11 ms |
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根據(jù) 1M2 符合標準 EN 60721‑3‑1 |
根據(jù) 2M2 符合標準 EN 60721‑3‑2 |
根據(jù) 3M4 符合標準 EN 60721‑3‑3 |
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符合標準 |
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CE 標記 |
根據(jù) EMC 指令 2004/108/EC 和低壓設備指令 2006/95/EC 以及有關功能安全性的機械指令 2006/42/EC |
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無線電干擾抑制 |
SINAMICS G130 變頻調速柜系統(tǒng)不是針對與公共電網(wǎng)（“第一環(huán)境”）相連設計的。應根據(jù)變速驅動系統(tǒng) EMC 標準 EN 61800‑3 “第二環(huán)境”（工業(yè)用電）進行無線干擾抑制。與公共電網(wǎng)相連時，會產(chǎn)生電磁干擾。通過采取相應措施（例如，進線濾波器），也可用于“第一環(huán)境”。2) |
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認證 |
cULus（用于 380 ... 480 V 3 AC 和 500 ... 600 V 3 AC) |
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與所定義的類別有所偏差的數(shù)字用下劃線標出。
1) 輸出頻率也受所選控制方式和脈沖頻率影響。有關詳細資料，請參閱《SINAMICS 低壓工程手冊》。
2) 適用于小于 100 m 的電機電纜長度。
